Wynalazek niniejszy dotyczy sposobów wydobywania ropy naftowej zapomoca szy¬ bu z chodnikami, Wpoblizu warstwy roponosnej, powy¬ zej lub ponizej tejze, przeprowadza sie chodnik oddzielony skalami nieprzepu- szczajacemi plynów. Z chodnika wierci sie otwory i osadza w nich szczelnie rury, przez które naplywa ropa lub inny plyn, które splywaja do rur zbiorczych, przy- czem do regulowania przyplywu rury zao¬ patrzone sa w zawory.Fig. 1 rysunku oznacza przekrój pio- niowy przez szyb i chodnik, fig. 2 — prze¬ krój poprzeczny przez chodniki i otwory wywiercone w danym obszarze, fig. 3 — przekrój pionowy przez linje /// — /// na fig. 2, fig. 4 — przekrój pionowy, wskazu¬ jacy sposób doprowadzania powietrza lub gazu, fig, 5 — przekrój pionowy przez chodnik z szeregiem polaczen uzywanych podczas tloczenia gazu oraz zbierania ole¬ ju, fig. 6 — przekrój przez chodniki i otwo¬ ry w danym obszarze, fig. 7 — przekrój pionowy przez chodnik wydrazony w war¬ stwie roponosnej.Na fig. 1 i 2 szyb 1 przebity jest do chodnika 2, przeprowadzonego w spagu wansitw nieprzepuszczalnych 3, nad któremi znajduje sie warstwa roponosna 4. Szyb 1 w miejscu przeciecia sie iz warstwa ropo¬ nosna oddzielony jest obudowa betonowa 5.W chodniku 2 ulozony jest przewód zbior¬ czy 6, polaczony krzyzkami kolnierzowe- mi 7 ze znaczna iloscia odnóg 8 z uszczel¬ nieniem 8' w skale, które sa skierowane kuwarstwie roponosnej. Kazda rura 8 zaopa¬ trzona jest w zawór dozorczy 9 oraz mano¬ metr S?a.~' ' ' Na koncu kazdej odnogi 8 znajduje sie otwór 10, wywiercony wglab warsitwy ro¬ ponosnej. Przed wywierceniem otworu na¬ lezy uszczelnic ruref wyjac korek U z. kol¬ nierzowej krzyzki 7, wprowadzic swider do dlawnicy przykreconej u dolu krzyzki, o- tworzyc zawór dozorczy, przepchnac swi¬ der przez rure oraz otwarty izawór 9 i prze¬ wiercic do warsitwy roponosnej. Po ukon- czonem wierceniu swider wyciaga sie zpo- wrotem i zamyka zawór regulujacy. Swider i dlawnice mozna nastepnie usunac, przy- czem korek 11 wkreca sie zpowrotem w krzyzke.Zawartosc rury zbiorczej 6 wylewa sie do rozdzielacza 12, zaopatrzonego w prze¬ grody 13. Gaz wyplywa z rozdzielacza przewodem 14, a olej izapomoca pompy 15 tloczy sie rura 16 do wielkiego zbiornika 17, umieszczonego na powierzchni. Zawo¬ rem 18 usuwa sie wode, która zbiera sie na spodzie rozdzielacza- W ten sposób ropa zostaje prawie calkowicie oddzielona od czynników wytwarzajacych z nia emulsje.Do warstwy roponosnej wprowadza sie stopniowo z chodnika na coraz wieksze glebokosci rurki próbne 19, zaopatrzone w manometry 20 oraz w kurki spustowe 21 w celu sprawdzania w nich zawartosci. W tych ramkach mozna umieszczac albo la¬ czyc z niemi termometry i wszelkie przy¬ rzady do mierzenia lub inne przyrzady po¬ mocnicze, Z powierzchni ziemi wierci sie jeden lub kilka otworów wiertniczych 22, siegajacych do górnej powierzchni warstwy ropanosnej.Sprezarka 23 sluzy do wtlaczania gazu na¬ turalnego, gazu nasyconego parami gazoli- ny, powietrza lub innych gazów wypieraja¬ cych rope. Gdy warstwy roponosne w swej masie calkowitej sa porowate, to zaleca sie stosowanie jednego srodkowego otworu wiertniczego 22 (fig- 2), Przy wydobywaniu ropy z 16 ha obszaru kwadratowego, chod¬ niki 2 calkowicie otaczaja pole, przyczem gesto odgaleziaja sie z nich osobne otwory.Ilosc ich wynosi np. 132 na kazdym boku kwadratu. W warstwach bardzo porowa¬ tych ilosc otworów nalezy zmniejszyc.Mozna równiez nadac inne postacie chod¬ nikom i otworom.Wtlaczany gaz naturalny albo inny czynnik wypierajacy rope powoduje scie¬ kanie jej ku otworom, umieszczonym nao¬ kolo obszaru. Bez zastosowania gazu spre¬ zonego ropa nie splywalaby do otworów tak skutecznie, jak to jest pozadane. Oczy¬ wiscie ropa zatrzymuje sie w czesci srod¬ kowej obszaru na wyzszym poziomie, niz przy chodnikach. Powierzchnia warstw przesyconych ropa jest nachylona od srod¬ ka wdól ku otworom, co wskazano strzal¬ kami S na fig. 2, Wtloczony gaz dazy do zwiekszenia tego rozwartego kata i rozcho¬ dzac sie promienisto od otworu srodkowego wypiera rope w kierunku otworów w chod¬ nikach.Gdy skaly warstwy roponosnej sa bar¬ dzo scisle stosuje sie kilka otworów wiert¬ niczych 22, aby zapobiec zatamowaniu wtlaczanego gazu. Tak np. na kazdym bo¬ ku w takich skalach scislych mozna wy¬ wiercic jeden lulb kilka otworów, aby wtla¬ czany gaz mial zewszad wolny dostep do warstwy ropanosnej.Urzadzenie niniejsze przeznaczone jest przedkwszystkiem do wydobywania ropy o niskiem cisnieniu warstwowem, uwazanem za wyczerpane przy eksploatacji otworami wiertniczemi, ale zawierajacych w istocie znaczne jeszcze ilosci ropy. Czynnik wy¬ pierajacy, np. gaz naturalny, wtlacza sie do otworu srodkowego 22 o preznosci od 6 do 7 atm, która daje dostateczny strumien ropy.Aby otrzymac silniejszy strumien ropy lub gdy skaly sa scisle preznosc podnosi sie — 2 —do 15 atm lub wiecej, Z drugiej zas strony w -warstwach bardzo porowatych w celu o- trzymania sredniego strumienia ropy wy¬ starczaja preznosci nieprzekraczajace 1,5 atmf co zalezy od warunków naturalnych i gospodarczych.Pozioma warstwa piasku, nasycona ro¬ pa, stanowi zapore miedzy czynnikiem wy¬ tlaczajacym i swobodne ujscie dlan z tego piasku utrzymuje sie stale. Przy wydoby¬ waniu ropy izapomoca zwyklych otworów wiertniczych wtlaczanie gazu do warstwy roponosnej nie prowadzi calkowicie do ce¬ lu. Zarówno otwory do wtlaczania gazu, jak i otwory do wydobywania ropy rozmie¬ szczone sa na calylm obszarze tak, ze dol¬ ne ujscia obu otworów przypadaja na tym samym prawie poziomie, pnzyczem oddzie¬ lone sa od siebie skala porowata, wytwa¬ rzajaca przesaczanie sie gazów, które wy¬ dzielaja sie i nie wywieraja zadnego cisnie¬ nia na olej. Podobne warstwy porowate, nawet nasycone ropa, nie stanowia zapo¬ ry na drodze wtlaczanego gazu, który roz¬ pedza tylko rope na boki, gdyz posuwa sie w kierunku poziomym.W sposobie niniejszym ropa przesacza sie w kierunku poprzecznym ku dolowi, przezwycieza opór na obszernej powierzch¬ ni, na która cisnie sprezony gaz. Nieprze- puszczajaca gazów zapora ropy stopniowo spychana jest nadól w kierunku otworów w chodnikach, zapewniajacych obfity wy¬ plyw ropy. Ponadto, aby zapobiec wydzie¬ laniu sie gazu doplywajacego przez pozio¬ ma warstwe roponosna, stosuje sie w razie potrzeby dalsze zabezpieczenie, polegajace na tern, ze w kazdej odnodze powyzej za¬ woru utrzymuje sie slup ropy o takiej jed¬ nak tylko wysokosci, by nie stanowil prze¬ szkody podczas splywania ropy. Ten slup ochronny ropy utrzymuje sie, gdy wipobli- zu otworów sciekowych znajduja sie szcze¬ liny lub miejsca bardzo porowate, albo gdy poziom ropy obnizy sie prawie do poziomu otworów sciekowych. W fazie gdyby gaz przedostawal sie przez odnogi, zawory przymyka sie tak dlugo, az zacznie sply¬ wac czysta ropa.Preznosc wtlaczanego gazu reguluje sie w ten sposób, zeby jak najmniejsza ilosc gazu wydobywala sie przez otwory scieko¬ we. W tym celu zastosowano szereg rurek próbnych 19 w róznych miejscach chodni¬ ka. Róznice preznosci miedzy przestrzenia napelniona gazem w warstwie a miejscem wyplywu ropy mozna wyznaczac zapomo- ca manometrów 9a i 20, umieszczonych od¬ powiednio na odnogach 8 oraz na rurkach próbnych 19. Przy odpowiednim doborze róznicy preznosci w otworach uzyskuje sie staly i prawidlowy strumien ropy, nieza¬ klócony pecherzykami wydobywajacego sie gazu tloczonego. Jesli np. w warstwie posia¬ dajacej dana porowatosc okaze sie, ze naj¬ odpowiedniejsza do tloczenia ropy jest róz¬ nica Vs atm, to utrzymuje sie ja dopóki jest to mozliwe, skoro ta róznica bedzie mniej¬ sza niz Vs atm, to zawór regulujacy 9 od¬ nogi 8 nieco sie przymyka, natomiast przy zwiekszeniu tej róznicy ponad Vs atm, za¬ wór nalezy otworzyc nieco wiecej. Na fig. 4 pokazano odmiane urzadzenia, w której chodnik 24 przeprowadzono w stropie 25 ponad warstwa roponosna 26. W chodniku ulozono przewód zbiorczy 27, polaczony z wieksza iloscia otworów 28. Otwór 28, zao¬ patrzony w materjal uszczelniajacy 28', przenika przez skale stropu 25 i siega na¬ dól prawie do spodu warstwy roponosnej.W chodniku znajduje sie przewód po¬ wietrzny lub gazowy 29, którego odgalezie¬ nie 30 przepuszczono przez otwór 28 i wy- staje nazewnatrz.Preznosc wtlaczanego gazu przez otwór 22 nie nadaje sie zuzytkowac korzystnie do wytlaczania oleju, jezeli warstwy ropono- sne sa bardzo scisle. Natenczas w otworze 28 slup oleju moze wykazac dostateczna róznice poziomów, która bedzie wywierac — 3 ^Lna te warstwy szkodliwa preznosc wstecz¬ na opózniajaca lub zapobiegajaca wyplyw oleju. Skoro sie to przytrafi gaz prze¬ dostaje sie przewodem 29 oraz odgalezie¬ niem 30, a nastepnie przez rope w rurce, wywolujac przeplyw gazu do przewodu 27.Aby zapobiec przeplywowi oleju do odno¬ gi, zlacze miedzy rura 28 a rura zbiorcza 27 wykonane jest w postaci kolana 31. W ten sposób mozna podnosic rope i nie wy¬ wierac szkodliwej preznosci wstecznej, Wogóle tloczenie ropy zapomoca powie¬ trza mozna uskuteczniac w sposób powyz¬ szy, wywierajac na dana powierzchnie War¬ stwy roponosnej preznosc, nieprzekracza- jaca 1 atm.Jezeli warstwa nie jest zbyt scisla, ro¬ pe mozna wtlaczac do przewodu zbiorcze¬ go zapomoca niewielkiej preznosci bez wprowadzania czynnika lotnego, W ten sposób ropa przedostaje sie nie wiecej po¬ nad pare metrów, przed przelaniem sie do przewodu 27. Taka preznosc zupelnidby nie wystarczala do wytloczenia ropy na po¬ wierzchnie, jest jednak dostateczna w zu¬ pelnosci do wtloczenia jej do ukladu prze¬ wodów zbiorczych.Przewody 27 i 29 zaopatrzone sa w ma¬ nometry. W czesci górnej warstwy ropo¬ nosnej zalozony jest równiez manometr 34, pokazujacy preznosc gazów w tej warstwie.Przez rure 35, zaopatrzona w kur^k, mozna pobierac próbki gazu do analizy. Na prze¬ wodach 27 i 29 znajduja sie równiez zawo¬ ry regulujace.Niekiedy nalezy zastosowac czynnik wy- pierajacy ciezszy od oleju, jak np. wode lub roztwór soli. Woda moze sciekac przez jeden lub kilka otworów wiertniczych az do miejsca najnizszego warstwy roponosnej.Otwory sciekowe (fig, 4) otrzymuja rope wyparta wgóre przez wode, plynaca pozio¬ mo przez warstwe, przyczem zapora z pia¬ sku wypelnionego ropa znajduje sie ponad czynnikiem wypierajacym, w poprzednim zas przykladzie zapomoca gazu — pod czynnikiem wypierajacym. Woda podobnie, jak i gaz, nie moze wydzielac sie wzdluz jakiegokolwiek poziomu przez warstwy po¬ rowate do otworów, lecz winna przesaczac sie wpoprzek warstwy roponosnej w posta¬ ci ciaglej i jednostajnej.Mozna utworzyc zapore dodatkowa, przeszkadzajaca wydostawaniu sie czynni¬ ka wypierajacego (powietrza, gazu lulb wo¬ dy), utrzymujac slup ropy w kazdej skie¬ rowanej ku dolowi odnodze 28; najwlasci- wiej bedzie, gdy ten slup styka sie z za¬ worem w tej odnodze. Do tego celu sluza wlasnie zawory miarkownicze, poza tern sposób jest podobny do poprzedniego u- trzymywania oleju w rurach 8, skierowa¬ nych ku górze.Odmienny sposób doprowadzania gazu lub innego czynnika wypierajacego rope wskazuje urzadzenie na fig. 5. Tutaj gaz doplywa z odnogi 38, polaczonej rura 39 z przewodem gazowym 40. Druga rura 41 la¬ czy odnoge 38 z przewodem ropy 42. Na rurach 39 i 41 wlaczone sa odpowiednie zawory 43 i 44. Po otwarciu jednego z nich, a zamknieciu drugiego, odnoga 38 sluzy badzto do wypuszczania gazu badz tez do zbierania ropy.Gaz wtlacza sie do czesci górnej war¬ stwy roponosnej z przewodu 40 przez rury 39 i 38 oraz wywiercony w warstwie otwór 40. Zawór 43 jest otwarty, a 44 zamkniety.Gaz wypiera olej ku dolowi do otworów 45.Z tych otworów ropa splywa rurami 46 i 47 do przewodu zbiorczego 42.Rury 38 i 46 zaopatrzone sa w zawory przepustowe 48, regulujace przeplyw. Dol¬ ne konce rur 38 i 46 izamkniete sa korkami 49, które mozna usuwac podczas wprowa¬ dzania swidra.Niekiedy bywa pozadane rozszerzenie 50 na koncu otworu wywierconego w war¬ stwie, co sprzyja przeplywowi oleju i gazu.Niekiedy otrzymuje sie pomyslne wy- — 4 —niki przez wtlaczanie gazu na spod war¬ stwy roponosnej. Mozna to osiagnac pod¬ czas wtlaczania gazu co czwarty lub co piaty otwór 10 (fig. 2), przyczem pozostale otwory przeznaczone sa do zbierania ropy.Zamiast wypierac rope ze srodka pola do otworów odbiorczych, umieszczonych na jego obwodzie, mozna go tloczyc ku otwo¬ rom, umieszczonymi w srodku pola (ifig. 6), gdzie chodniki 51, 52, 53, 54 przeprowadzo¬ ne sa w stropie naokolo obszaru, nad nim albo pod nim. Z chodników przewiercono Wglab warstwy otwory 55, przez które wtla¬ cza sie gaz albo inny czynnik wypierajacy rope, która wytlacza sie ze wszystkich stron w kierunku otworów 56, przewierconych z powierzchni do warstwy roponosnej i z któ¬ rych ropa czerpie sie w ten lub inny spo¬ sób.Niekiedy pozadane jest wiercenie bocz¬ ne wglab warstwy roponosnej (fig. 7), w której wykonana jest komora 57 obudowa¬ na scianka betonowa 58. W obszarach ro¬ powych o niewielkiem cisnieniu gazu takie komory nie przedstawiaja szczególnego nie¬ bezpieczenstwa dla robotników. Najlepiej wybic czworoboczny chodnik (fig. 2 i 6) z komorami 57 przynajmniej na kazdym ro¬ gu czworoboku. W chodniku umieszczona jest rura 59, polaczona odnoga 60 z glowi¬ ca 61. Od tej glowicy wznosi sie ku górze rura 62 z obsada swidra, w postaci rury 63, zaworu przepustowego 64 i usuwalnej o- prawki 65 do wprowadzania swidra. Otwo¬ ry 66 wierci sie po bokach. Mozna je uzyc do wydobywania ropy albo do wtlaczania gazu, same lub lacznie z otworami polaczo- nemi z ukladem przewodów w chodniku. PL